高层住宅建筑给排水工程设计书

高层住宅建筑给排水工程设计书 1. 设计任务及设计资料 计任务： 1根据要求完成一栋高层住宅建筑给排水工程初步设计。 2设计范围：（ 1）建筑给水系统 （ 2）建筑排水系统 （ 3）建筑消火栓供系统 （ 4）建筑自动喷洒灭火系统（不含压力校核与增压、自控系统设备选型） 计原始资料： 1. 工程概况：（参见题图，包括建筑物的性质，建筑总高度，各楼层功能、面积、层高，建筑内部用水点的分布情况等。） 2. 建筑外部市政给排水管道现状资料：距建筑（北面） 20米马路上有 水管各一根。室外给水管中心标高为 外排水管管底标高为 政给水管网的资用水头为 240外排水管网采用雨、污分流排水体制。 2、设计过程说明 水工程 根据设计资料，已知水压可供五层，满足五层楼的水压，故采用分区给水方式， 1用下行上给方式， 6网下行上给。屋顶水箱为消防和自喷系统共用。在建筑物前给排水 0802 班 郭泽剑 面建设泵站。 水工程 本居住楼采用生活污水和生活废水合流排放，经收集后直接排至城市排水管网。 防给水 根据高层民用建筑设计防火规范（ 0045 95,2005 年版），本建筑11 层居住楼，所以本建筑为二类建筑，设室内、室外消火栓给水系统，自动喷洒灭火系统。室内消火栓用水量为 15L/s，每根竖管最小流量 10L/s，每支水枪最小流量 5L/s。根据自动喷水灭火系统设计规范（ 0084建筑应该设置闭式自动喷水灭火系统。室内消火栓系统不分区，采用水箱和水泵联合供水的临时高压给水系统，每个消火栓处设直接启动消防水泵的按钮，高位水箱贮存 10防用水，消防泵和管道均单独设置 。每个消火栓口径为 65栓口，水枪喷嘴口径 19实水柱为 12m，采用衬胶水带直径 65度 20m。消防泵直接从消防水池吸水，火灾延续时间以 2 道布置及管材 室内给水、排水及消防管道在有管井时设置在管井内，而没有管井时则靠在墙壁、角落里。下区给水的水平干管、消防给水的水平干管和排水横干管均设置在地面以下。屋顶水箱的进水横管、水箱消防出水横干管和水箱自喷出水横干管均设在屋顶上。上区给水立管，消防立管和自喷立管在屋顶由横管连接。 给水管道采用给水 ，屋顶给水管道采用复合钢管；排水采用 ；消防管道采用钢管；自喷系统采用钢管。 给排水 0802 班 郭泽剑 3、设计计算 内给水系统的计算 水用水定额及时变化系数 查建筑给排水设计规范 2009 年版），该住宅的最高日生活用水定额 170 250L/(人 *d),小时变化系数 用小时 4h。根据本建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，选用最高日生活用水定额为210 L/（人天），时变化系数 定两室户型每家 ，一室 户型，每家 则总人数为 2+2） 3 11=264人 。查建筑给排水设计规范厨房两个水龙头，用水当量为 2；洗衣间一个水龙头，用水当量 手间水龙头用水当量 便器用水当量 浴器用水当量 高日用水量 Qd=64 210/1000=d 高日最大时用水量 P 4 h 计秒流量 1） :计算最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率： (% )000 TN :计算卫生器具给水当量的同时出流概率： 给排水 0802 班 郭泽剑 (% )1( 3） :计算管段的设计秒流量： 活贮水池容积 贮水池容积按最高日用水量的 20%确定，则 V=20%=11 水池设于泵房内，尺寸为，有效水深为 效容积 11 政给水管网停水时，由贮水池可以供水。 力校核及水泵选型 1、单元平面内水力计算（取最不利单元）： 图 1 D 型单元给水平面图 水力计算如下表 1： 单元室内给水管网水力计算 管段编号 当量总数时出流概率U(%) 设计秒流量(L/s) 管径DN(流速v(m/s) 每米管长沿程水头损失i(m) 管段长度L(m) 沿程水头损失h=iL (自 至 15 14 20 给排水 0802 班 郭泽剑 14 13 20 13 12 3 25 12 11 25 11 1 25 24 23 20 25 23 20 23 22 25 22 21 25 21 2 25 35 33 20 24 33 20 33 32 25 32 31 25 31 3 25 45 44 20 44 43 20 43 41 3 25 42 41 20 41 4 25 备注：最大用水时平均出流概率 2、室内所需的压力 1） 1根据计算用图 2，下区 1 图 2： 1给排水 0802 班 郭泽剑 表 2 、 1管段编号 用水器具 /当量 当量 总数 同时出流 概率U 设计秒流量 q De 阻 i 管长 沿程水头损失 自 至 洗手盆 洗菜盆 蹲式便器 洗衣机 淋浴喷头 L 5 4 4 4 4 4 4 32 3 4 3 8 8 8 8 8 40 3 3 2 12 12 12 12 12 50 3 2 1 16 16 16 16 16 50 3 1 0 20 20 20 20 99 50 18 3 40 40 40 40 40 198 70 18 政 60 60 60 60 60 297 70 20 由图 1、图 2、表 2 可知， 低区最不利点为四楼节点 34。由设计资料可知，市政给水管道的资用水头为 2404 道中心为 最不利节点与管道的高程差： 式中， 配水嘴距室内地坪的安装高度。 由表 1、表 2可知，最不利点到市政给水管网沿程水头损失为： 局部水头损失可以沿程水头损失的 30%估算。故节点 34 至市政管网的总水头损失为： =不利点水嘴的最低工作压力： 0 计算可知，每户的用水当量为 量为 s,选用 20802 班 郭泽剑 翼 式 水 表 ， 公 称 直 径 为 20 最 大 流 量 m3/h ， 性 能 系 数 为Kb=00=52/100=水表的水头损失 hd=b=(，满足正常用水时 要求。 室内所需的压力： H=2+4=140+0=240 内所需的压力与市政给水管网工作压力 240 满足 1再进行调整计算。 2） 6下图为 6 图 3、 6表 3、 6管段编号 用水器具 /当量 当量 总数 同时出流 概率U 设计秒流量 q 阻 i 管长 沿程水头损失 自 至 洗手盆 洗菜盆 蹲式便器 洗衣机 淋浴喷头 L 11 10 4 4 4 4 4 40 3 10 9 8 8 8 8 8 40 3 9 8 12 12 12 12 12 50 3 给排水 0802 班 郭泽剑 8 7 16 16 16 16 16 50 3 7 6 20 20 20 20 20 99 50 3 6 4 24 24 24 24 50 18 2 24 24 24 24 24 50 18 3 48 48 48 48 48 70 18 政 72 72 72 72 72 70 20 高区生活泵必须要能够满足楼层最不利点的压强要求。 由上图和计算表可知， 该楼层可能的最不利点有两个：给水立管 十一层节点 34和屋顶消防水箱。 给水立管 4的水头要求： 0-(5= 屋顶消防水箱的水头要求： 0-（ +5= 屋顶消防水箱至泵房的沿程水头损失） 因为 取 3、水泵选型： 生活水泵初选 水泵出水量按主干管设计秒流量 s 计，水泵扬程 用504型水泵，额定流量 s，扬程 48m，轴功率 水力计算表，吸水管水管选用 ，设计流速为 s， i=泵压水管侧选用 计流速 s， i= 校核 吸水管长度为 水管长度 = 吸水管上装有闸阀 1个，压水管上装有闸阀一个 ，逆止阀 1个。局部水头损失为： 1+ 2+ 3） g =（ 水泵的总水头损失为 水泵可以提供给外网的真实压力为（ =足要求。 因此，选用 504 型水泵，额定流量 s，扬程 48m，用一备。 给排水 0802 班 郭泽剑 4、总进户水表选取 建筑用水总当量为 时出流概率 U=量 s。选取湿式 翼式） 水头损失，符合要求。 内排水系统的计算 水方式 本居住楼采用生活污水与生活废水合流排放。排水管皆设伸顶通气管。 根据设计规范， 1层污水与 2 内横管管径确定 1）设计秒流量 其中，取 2）横管管径确定 厨房洗菜盆为双格洗涤盆，排水流量为 s，排水横管管径采用 力坡度取 接排入排水立管。 洗衣机排水流量为 ，管径采用 力坡度取 接排入排水立管。 淋浴器排水经蹲式大便器排出，其排水流量为 s；蹲式大便器采用延时自闭冲洗阀，排水流量为 s。总排水流量为 s，横管管径采用力坡度取 接排入排水立管。 给排水 0802 班 郭泽剑 0 水立管管径与通气方式 1） 2 户型 型 可选择部分立管进行计算，选取立管 道进行计算。 排水设计秒流量计算公式：m a 1 2 q，。两居室户型立管 管 居室户型立管 管 管 各立管设计秒流量为： 。 其中 10为层数 ,对于 专用通气立管的排水量 ,故采用 对于 值小于 故采用 外每个两层，排水立管设置一个检查口。 对于 户管选用 ， h/D=度 s；对于 户管共用选用 ，h/D=度 速 s；对于 户管选用 h/D=度 s；满足要求。 2）一层排水计算： 给排水 0802 班 郭泽剑 1 两居室型 卫生间 ； 由于有大便器，排水立管选用 户横管选用 度 厨房 仅有排水龙头，排水流量为 s；排水立管选用 户横管选用 度 一居室型 卫生间： 由于有大便器，排水立管选用 户横管选用 度 厨房： 仅有排水龙头，排水流量为 s；排水立管选用 户横管选用 度 洗衣间： 仅有洗衣机排水，排水流量为 s；排水立管选用 水横管与卫生间出户管共，选用 度 水支管系统计算草图分别如下： 给排水 0802 班 郭泽剑 2 排立 1 管道计算表 管段名称 卫生器具名称数量 排水当量总数计秒流量 L/s） 管径 坡度 i 大便 器 洗衣 机 淋浴器 洗手 盆 p=p=p=2 0 0 0 0 0 50 11 1 1 1 10 10 2 2 2 10 9 3 3 3 10 8 4 4 4 27 10 7 5 5 5 10 6 6 6 6 10 5 7 7 7 10 4 8 8 8 54 10 3 9 9 9 10 20 10 10 10 10 10 10 10 10 10 排水 0802 班 郭泽剑 3 排立 2，排立 14 管道计算表 管段名称 卫生器具名称数量 排水当量总数 计秒流量L/s） 管径 坡度 i 洗菜盆 12 0 0 50 11 3 1 75 10 6 5 9 9 5 8 12 5 7 15 5 6 18 10 5 21 10 4 24 10 3 27 10 20 30 10 1b） 10 30 10 立 13管道计算表 管段名称 卫生器具名称数量 排水当量总数计秒流量 L/s） 管径 坡度 i 大便器 淋浴器 洗手盆 p=p=2 0 0 0 0 11 1 1 10 10 2 2 10 9 3 3 10 8 4 4 21 10 7 5 5 10 6 6 6 10 5 7 7 10 4 8 8 42 10 3 9 9 10 20 10 10 10 10 10 10 10 排水 0802 班 郭泽剑 4 排立 25管道计算表 管段名称 卫生器具名称数量 排水当量总数 计秒流量L/s） 管径 坡度 i 洗衣机 2 0 0 50 11 3 0 10 6 0 9 9 0 8 12 0 7 15 0 6 18 5 5 21 5 4 24 5 3 27 5 20 30 5 10 30 5 室外排水横管水力计算 下图为室外排水横管平面布置图， 图 5 室外排水横管平面图 给排水 0802 班 郭泽剑 5 表 5 室外排水横管水力计算表 管段编号 卫生器具名称数量 当量 总数 计秒流量 (L/S) 管径 度 管长 m 降落量 I L 设计充满度 埋设深度 蹲式 大便器 洗脸 盆 淋浴 器 洗菜盆 （双格） 自 至 m h/D h 上端 下端 l k 11 11 11 0 110 k j 11 11 11 11 110 j i 11 11 11 22 110 i h 22 22 22 22 110 2 h g 33 33 33 22 125 g f 33 33 33 33 125 f e 33 33 33 44 125 e d 44 44 44 44 125 2 d c 55 55 55 44 396 125 c b 55 55 55 55 429 125 b a 55 55 55 66 462 125 a O 66 66 66 66 125 5 L k 11 11 11 0 110 K J 11 11 11 11 110 J I 11 11 11 22 110 I H 22 22 22 22 110 2 H G 33 33 33 22 125 G F 33 33 33 33 125 F E 33 33 33 44 125 E D 44 44 44 44 125 2 D C 55 55 55 44 396 125 C B 55 55 55 55 429 125 B A 55 55 55 66 462 125 A O 66 66 66 66 125 1 O W 132 132 132 132 125 6 各段室外排水横管的管径及流速由表可见。由表可知，化粪池出水管与市政排水管网连接，下端埋深为 可直接排放，不需设置提升泵。 粪池容积的计算 化粪池有效容积： 给排水 0802 班 郭泽剑 6 V=筑物为住宅，所以取 N=264， q=200L/（人天） ,停留时间 2h，污泥清掏周期取 180d，则，化粪池有效容积为： V= 30 化粪池选用 9，尺寸为 3m，采用三格式，第一格占体积的 60%，第二、三格分别占 20%。 防给水系统计算 火栓给水系统计算 (1)消火栓的布置 该建筑总长 度 度 高层民用建筑设计防火规范（ 0045 95,2001 年版）要求，消火栓的间距应保证同层任何部位有 2个消火栓的水枪充实水柱同时到达。 水带长度取 20m，展开时的弯曲折减系数 C 取 火栓的保护半径应为： 双出口消火栓每单元每层布置一个。 （ 2）水枪喷嘴处所需水压 查表，水枪喷口直径选 19枪系数值为 实 水柱 求不小于 7m，选 2m，水枪实验系数 水嘴处所需水压 (3)水枪喷嘴的出流量 喷口直径 19水枪水流特性系数 (4)水带阻力 给排水 0802 班 郭泽剑 7 19枪配 65带，衬胶水带阻力较小，本工程亦选用衬胶水带。查建筑给排水设计手册知 65带阻力损失： (5)消火栓口所需的水压 (6)校核 设置的消防贮水高位水箱最低水位高程 最不利点消火栓口的静水压力为 8按高层民用建筑设计防火规范 2005 版）第 规定，可不设增压设施。 （ 7）水力计算 按照最不利点消防竖管和消火栓的流量分配要求，最不利消防管为消防 1，出水枪数为 2支。 最不利点 给排水 0802 班 郭泽剑 8 进行消火栓水力计算时，按上图以支状管路计算，配管水力计算成果如下表： 消火栓水力计算表 计算管段 设计秒流量 q（ L/s） 管长 L（ m） v(m/s) i（ m） i*L(00 00 00 00 0 100 表可知，管路总水头损失为 （ 火栓给水系统所需总水压（）应为： 10+10+ 8）消防水泵选型 水泵初选 按消火栓灭火总用水量，水泵出水量按主干管设计秒流量 20L/泵扬程 用 1003 型水泵，额定流量 s，扬程 62m，轴功率 30水力计算表，吸水管水管选用 钢管，设计流速为 s，i=泵压水管侧选用 计流速 s， i= 校核 吸水管长度为 水管长度 站内沿程水头损失为： 水管上装有闸阀 1个，压水管上装有闸阀一个，逆止阀 1个。泵房内局部水头损失为 1） g+（ 2+ 3） g = 水泵的总水头损失为 水泵可以 提供给外网的真实压力为（ = 满足要求。 因此选用 504型水泵，额定流量 s，扬程 48m，轴功率 用一备。 根据室内消防用水量，应设 2套水泵接合器。 给排水 0802 班 郭泽剑 9 （ 9）消防水箱 消防贮水量按存贮 10 消防水箱内的贮水由生活用水提升泵从贮水池提升充满备用。 考虑到消防与喷淋系统共用水箱，则选取水箱结合两者水量，为 15用方形水箱，尺寸为 1800足高层民用建筑设计防火规范第 （ 10）消防贮水池 消防贮水按满足火灾延续时间内的室内消防用水量来计算，即 23600/1000=155 贮水池总容积 =155+11=166考虑喷淋用水容